專利名稱：帶有偏心動態(tài)質(zhì)體的具有平衡結(jié)構(gòu)的機(jī)械變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的專利申請涉及一種帶有偏心質(zhì)體的機(jī)械變速器，其具有平衡結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明的變速器是基于相同工作原理的在先的變速器模型的改進(jìn)。所述工作原理是基于凸輪的使 用，該凸輪由偏心地安裝在傳動軸上的圓盤組成，其在一系列偏心質(zhì)體的介入下驅(qū)動從動軸旋轉(zhuǎn)，它們中的每一個(gè)由圓盤組成，該圓盤具有偏心圓孔，另外的具有較小尺寸的質(zhì)體以可旋轉(zhuǎn)的方式容納于該圓孔中。更準(zhǔn)確地,傳動軸驅(qū)動所述凸輪圍繞傳動軸的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn),從現(xiàn)在起將旋轉(zhuǎn)軸定義為變速器的旋轉(zhuǎn)主軸。所述凸輪容納于偏心地設(shè)置在第一質(zhì)體上的圓孔內(nèi)部，其由盤組成，該盤中心與旋轉(zhuǎn)主軸不一致，從而所述第一質(zhì)體實(shí)際圍繞傳動軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。所述第一質(zhì)體容納于圓孔中，該圓孔偏心地設(shè)置在第二稍大的質(zhì)體上，其由盤組成，該盤中心既不與旋轉(zhuǎn)主軸一致，也不與第一質(zhì)體的中心一致，從而所述第二質(zhì)體也圍繞傳動軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。所述第二質(zhì)體容納在一個(gè)與第二質(zhì)體同心的環(huán)的圓孔內(nèi)部，其代表被驅(qū)動的部分，承擔(dān)所述第二質(zhì)體旋轉(zhuǎn)。除了固定多個(gè)組裝的變速器外，所述環(huán)設(shè)有不同長度的螺栓固定翼，隨著旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，將環(huán)的旋轉(zhuǎn)傳遞到與傳動軸同軸的從動軸。在專利E P1640638中公開了如上所述的變速器。這種類型的變速器立即顯示出了平衡問題，該問題實(shí)際上影響了在工業(yè)上的開發(fā)應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過提供一種上述類型的變速器來解決這樣一個(gè)平衡的問題，其在每個(gè)動態(tài)結(jié)構(gòu)中都具有一個(gè)本質(zhì)平衡結(jié)構(gòu)。在作為本發(fā)明申請的目的改進(jìn)變速器中，在其結(jié)構(gòu)構(gòu)成上，通過建設(shè)性的系統(tǒng)的使用使平衡問題從原理上得以解決，該建設(shè)性的系統(tǒng)易于實(shí)施，在任何情況都有效，并且能夠用于可以實(shí)現(xiàn)的這種變速器的每一種模式。后附的權(quán)利要求公開了本發(fā)明的改進(jìn)變速器的主要特點(diǎn)。


下面參考附圖來達(dá)到清楚地描述本發(fā)明的變速器的目的，其只是用于解釋的目的而沒有限定的意思。其中圖I為本發(fā)明的變速器的橫截面圖，其中一個(gè)垂直平面通過旋轉(zhuǎn)主軸；圖2為圖I中平面II-II的剖面圖3為與圖I相同的視圖，不同之處在于其涉及本發(fā)明的復(fù)雜的變速器的建設(shè)性實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式首先，需要注意的是，本發(fā)明的變速器能夠與其他相同的變速器連接，以組成具有模塊結(jié)構(gòu)的復(fù)雜變速器，正如權(quán)利要求公開的那樣。參考前面提到的附圖，描述的是被定義為功能單元(UF)的變速器的基礎(chǔ)版。所述功能單元(UF)包括-傳動軸(AM)，將其旋轉(zhuǎn)軸(O)定義為所述變速器的旋轉(zhuǎn)主軸； -凸輪(C)，由與所述傳動軸(AM)共同旋轉(zhuǎn)的盤構(gòu)成；-第一質(zhì)體(Ml)，由中心(Cl)與旋轉(zhuǎn)主軸(O)不一致的盤構(gòu)成，其具有一個(gè)偏心孔(Fl)，所述凸輪(C)準(zhǔn)確地容納于該偏心孔(Fl)中且在滑動軸承(CR)的介入下一起自
由旋轉(zhuǎn)；-第二質(zhì)體(M2)，由中心(c2)既不與旋轉(zhuǎn)主軸(O)也不與所述第一質(zhì)體(Ml)的中心(Cl) 一致的盤構(gòu)成，所述第二質(zhì)體(M2)具有一個(gè)偏心孔(F2)，所述第一質(zhì)體(Ml)準(zhǔn)確地容納于該偏心孔(F2)中且在滑動軸承的介入下一起自由旋轉(zhuǎn)；-環(huán)(A)，由中心與旋轉(zhuǎn)主軸(O)—致的盤組成，并且具有一個(gè)偏心孔(F3)，所述第二質(zhì)體(M2)準(zhǔn)確地容納于該偏心孔(F3)中且在滑動軸承(CR)的介入下一起自由旋轉(zhuǎn)。所述環(huán)(A)可以想象成分為兩個(gè)環(huán)形部分，被圓周(Ic)分開，該圓周的中心位于旋轉(zhuǎn)主軸(ο)上并且與孔(F3)相切-外部為具有規(guī)則形狀的圓形冠部(Ce)，其內(nèi)圓周(Ic)與所述分界的圓周(Ic)
一致，-內(nèi)部為偏心形狀的微型環(huán)(Am)。所述微型環(huán)(Am)代表理論上最小直徑的所述環(huán)(A)。在外冠部(Ce)的內(nèi)部，環(huán)(A)設(shè)有圓形的一系列均勻間隔的孔(F)，特別為6個(gè)孔，中心全部位于相同的圓周(Cf)上，該圓周的中心與旋轉(zhuǎn)主軸(O)相一致。遵從并有助于本新發(fā)明的變速器的實(shí)現(xiàn)的所述環(huán)㈧的這些特征，在專利EP1640638公開的變速器的已知模型的同類環(huán)中并不滿足。通過旋轉(zhuǎn)，所述傳動軸(AM)通過凸輪(C)驅(qū)動第一質(zhì)體(Ml)在中心(cl)處交替旋轉(zhuǎn)且圍繞所述傳動軸間斷地旋轉(zhuǎn)；所述第一質(zhì)體驅(qū)動第二質(zhì)體(M2)在中心(c2)上間斷地旋轉(zhuǎn)。兩個(gè)質(zhì)體的加速和減速產(chǎn)生力，其結(jié)果是所述力以垂直于臂(o-c2)的方向通過第二質(zhì)體的中心(c2)。所述力引導(dǎo)第二質(zhì)體圍繞傳動軸旋轉(zhuǎn)，并傳遞到通過螺栓與凸緣(FL)和反向凸緣(CFL)連接的環(huán)(A)，凸緣(FL)和反向凸緣(CFL)分別安裝在從動軸(AC)和傳動軸(AM)上，兩者在旋轉(zhuǎn)主軸(ο)上都具有中心。通過臂(o_c2)，力產(chǎn)生了扭矩，該扭矩通過傳動軸傳遞到從動軸。明顯地，環(huán)(A)通過所述凸緣(FL)的介入，以便在旋轉(zhuǎn)時(shí)驅(qū)動從動軸(AC)，所述凸緣(FL) —側(cè)連接環(huán)(A)，另一側(cè)連接從動軸(AC)。
這樣的功能單元由于下面將要解釋的原因，設(shè)有本質(zhì)平衡結(jié)構(gòu)，通過圖I的輔助，示出每個(gè)建設(shè)性部件的截面部分。更準(zhǔn)確地，傳動軸(AM)上方的下述部分能夠被分辨出來-凸輪的上段(SCs)；-第一質(zhì)體的上段(SMls)；-第二質(zhì)體的上段(SM2s)；-環(huán)的上段(SAs)。而傳動軸(AM)下方的下述部分能夠被分辨出來-凸輪的下段(SCi)；·-第一質(zhì)體的下段(SMls)；-第二質(zhì)體的下段(SM2s)；-環(huán)的下段(SAi)。在傳動軸(AM)旋轉(zhuǎn)時(shí)，每個(gè)段進(jìn)行它們各自的運(yùn)動。凸輪和從動軸的段的運(yùn)動對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)，而兩個(gè)偏心質(zhì)體的段的運(yùn)動對應(yīng)于復(fù)雜運(yùn)動的合力。如果所述段具有最小的厚度，那么每段的質(zhì)量值可以認(rèn)為與其表面相當(dāng)?？紤]變速器的兩個(gè)部分，即傳動軸之上、下部分。通過相對于旋轉(zhuǎn)主軸(O)的相關(guān)段的重心的角速度，通過相同段的重心與旋轉(zhuǎn)主軸(O)的距離，將每個(gè)段的表面的積求和。當(dāng)在旋轉(zhuǎn)的任意點(diǎn)，用于一部分計(jì)算的所述和與用于相反部分計(jì)算的和相同時(shí)，也就是說當(dāng)兩部分的角動量的和為零時(shí)，能夠獲得功能單元的動態(tài)平衡。這種情況需滿足如下條件-功能單元(UF)的幾何形狀是規(guī)則的且與旋轉(zhuǎn)主軸(O)同心；-質(zhì)量值在沿功能單元(UF)的整個(gè)幾何擴(kuò)展上是均勻的。這些條件通過如下方式滿足-提供環(huán)(A)，其外冠部(Ce)具有質(zhì)量，該質(zhì)量以相對于旋轉(zhuǎn)主軸(O)平衡的方式分布；-使用滑動軸承(CR)，對于缺乏質(zhì)量均勻性可忽略不計(jì)。綜上所述，由于偏心而形成的臂(o-c2)，產(chǎn)生了通過傳動軸(AM)傳遞到從動軸(AC)的扭矩。在二次模式中，整個(gè)所述扭矩取決于傳動軸和從動軸之間的徑向速度的差。由于它們特定的運(yùn)動，質(zhì)體(Ml和M2)在傳動軸(AM)的每次旋轉(zhuǎn)時(shí)周期性地加速和減速。因此，通過單個(gè)的功能單元(UF)傳遞的扭矩值具有間斷的提高，并在每次旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行周期性重復(fù)。如早前提到的，所述功能單元可調(diào)整為相互連接。因此，就能夠組裝多個(gè)功能單元(UF)，從而構(gòu)成一個(gè)具有模塊結(jié)構(gòu)(UFA)的復(fù)合式變速器，如后附的權(quán)利要求中，并且得到一個(gè)充分均勻傳遞的扭矩。綜上所述，通過將多個(gè)功能單元(UF)組裝，能夠獲得一個(gè)復(fù)合式的變速器(UFA)，其中全部傳遞的扭矩是充分連續(xù)的。圖3示意性地示出了具有模塊結(jié)構(gòu)的所述復(fù)合式的變速器，其中每個(gè)功能單元(UF)與第一個(gè)功能單元的連接使用虛線畫出。
根據(jù)本發(fā)明的變速器的這個(gè)建設(shè)性的實(shí)施例，傳動軸設(shè)有單一一個(gè)凸輪(CU)，該凸輪驅(qū)動所有功能單元(UF)旋轉(zhuǎn),這些功能單元以成角度的相互交錯(cuò)的模式進(jìn)行組裝。更確切地,如果將6個(gè)功能單元(UF)進(jìn)行連接,如圖3所示,每個(gè)凸緣必須具有6個(gè)以60°相互交錯(cuò)的孔(F)，這樣6個(gè)功能單元(UF)也能夠逐一地以漸進(jìn)的60°角交錯(cuò)，并且通過穿過孔(F)的相應(yīng)的螺栓相互連接。以相同的角度、規(guī)則地、交錯(cuò)配置的相同的功能單元，相對于多個(gè)組裝的功能單元，提供傳遞扭矩的最大連續(xù)性。無論組裝單元的數(shù)量多少,構(gòu)成組裝單元的功能單元在它們旋轉(zhuǎn)的任意點(diǎn)都是平衡的，由多個(gè)組裝的功能單元形成的復(fù)雜的變速器也總是平衡的。能夠在本發(fā)明的變速器中進(jìn)行質(zhì)體的增加或減少，無論考慮到單個(gè)的功能單元或者考慮到復(fù)雜的變速器的模塊結(jié)構(gòu)，只要根據(jù)相互平衡的原理進(jìn)行所述操作，都具有相對于本發(fā)明的平衡系統(tǒng)的中立的效果。變速器能夠在兩個(gè)方向上工作。 變速器還能夠通過將傳動軸和從動軸反轉(zhuǎn)進(jìn)行工作。
權(quán)利要求
1.具有偏心質(zhì)體的機(jī)械變速器，其包括 -傳動軸(AM)，將其旋轉(zhuǎn)軸(O)定義為所述變速器的旋轉(zhuǎn)主軸； -凸輪(C)，與該傳動軸(AM)共同地旋轉(zhuǎn)； -至少一個(gè)第一質(zhì)體(Ml),由中心(cl)與旋轉(zhuǎn)主軸(ο)不一致的盤構(gòu)成,其具有一個(gè)偏心孔(Fl)，所述凸輪(C)準(zhǔn)確地容納于該偏心孔(Fl)中并自由旋轉(zhuǎn)； -至少一個(gè)第二質(zhì)體(M2)，由中心(c2)既不與旋轉(zhuǎn)主軸(ο)也不與所述第一質(zhì)體(Ml)的中心(Cl) 一致的盤構(gòu)成，所述第二質(zhì)體(M2)具有一個(gè)偏心孔(F2)，所述第一質(zhì)體(Ml)準(zhǔn)確地容納于該偏心孔(F2)中并自由旋轉(zhuǎn)； -環(huán)(A)，由中心在旋轉(zhuǎn)主軸(ο)上的盤構(gòu)成，并且設(shè)有一個(gè)偏心孔(F3)，所述第二質(zhì)體(M2)準(zhǔn)確地容納于該偏心孔(F3)中并自由旋轉(zhuǎn)； -多個(gè)滑動軸承(CR)，位于所述凸輪(C)和所述第一質(zhì)體(Ml)之間、位于所述第一質(zhì)體(Ml)和所述第二質(zhì)體(M2)之間并且位于所述第二質(zhì)體(M2)和所述環(huán)(A)之間； 變速器的特征在于其包括 -在所述環(huán)(A)上的多個(gè)孔(F)，其以規(guī)則的方式成角度地間隔設(shè)置，其中心全部位于相同的圓周(Cf)上,該圓周的中心與旋轉(zhuǎn)主軸(O)相一致；所述圓周(Cf)與圓形冠部(Ce)同心并在其內(nèi)部，該冠部具有與所述孔(F3)相切的內(nèi)部圓周(Ic)； -凸緣(FL)和反向凸緣(CFL)，通過插入到所述孔(F)中的螺栓⑶與所述環(huán)㈧連接，所述凸緣和反向凸緣分別安裝在從動軸(AC)和傳動軸(AM)上，兩者在旋轉(zhuǎn)主軸(ο)上都具有中心。
2.通過組裝上述權(quán)利要求所述的多個(gè)相同的變速器得到的復(fù)合式變速器，其特征在于傳動軸(AM)具有與所有變速器個(gè)體連接的單個(gè)凸輪(CU)，所述變速器通過相同的角度逐一地、漸進(jìn)地、交錯(cuò)地安裝在所述凸輪上，所述相同的角度等于圓周角和組裝的變速器個(gè)體數(shù)量的比值，它們的每一個(gè)都包括一個(gè)環(huán)(A)，該環(huán)具有與組裝的變速器數(shù)量相等的孔(F)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有偏心質(zhì)體的具有平衡結(jié)構(gòu)的機(jī)械變速器。所述變速器包括一個(gè)傳動軸(AM)，具有由偏心地安裝在傳動軸上的圓盤構(gòu)成的凸輪(C)，其在一系列的偏心質(zhì)體(M1，M2)的介入下驅(qū)動從動軸(AC)旋轉(zhuǎn)，這些偏心質(zhì)體的每一個(gè)由具有偏心孔的圓盤構(gòu)成，具有稍小尺寸的另外的質(zhì)體可旋轉(zhuǎn)地容納在所述偏心孔中。具有稍大尺寸的質(zhì)體容納在環(huán)(A)的偏心孔(F3)中并旋轉(zhuǎn)，所述環(huán)(A)通過螺栓(B)連接到凸緣(FL)和反向凸緣(CFL)上，該凸緣和反向凸緣分別安裝在從動軸(AC)和傳動軸(AM)上。
文檔編號F16H25/04GK102906455SQ201180025853
公開日2013年1月30日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者M·馬爾坎托尼尼 申請人:M·馬爾坎托尼尼